JPH02181507A - ゲイン調節器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、周波数特性調節器を具備した機器において
、周波数特性調節器のＳ／Ｎを良好な状態に保ち、かつ
周波数特性調節器の飽和に伴うクリップ歪みの発生を防
止したゲイン調節器に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、音響機器のボリウム調整用として、例えば、実開
昭６３−９２４１８号公報により開示されている。この
電子ボリウムは、第１の押釦スイッチを押下すると、第
１の押下検出信号がＭ御回路に加えられ、制御回路によ
って電子ボリウムの抵抗値を大きくするようにこの電子
ボリウムを制御し、第２の押釦スイッチを押下すると、
第２の押下検出信号が制御回路に加えられ、この制御回
路により電子ボリウムの抵抗値が小さ（なるように制御
し、第１．第２の押下検出信号を同時に制御回路に供給
すると、電子ボリウムの抵抗値が所定値になるように電
子ボリウムを制御するようにしたものである。

また、実公昭６３−１１１０１５号公報には、音質設定
部により再生音の音質特性を設定し、この音質設定部に
より音源ごとに設定された音質特性を記憶部に記憶し、
音質調整回路により複数の音源の中から択一的に選択さ
れたオーディオ信号の音質をこの音源に応じた音質特性
に基づき調節し、所定の音源の再生が開始したときコン
トロール部により、記憶部からこの音源に対応する竜質
特性を読み出して、音質調整回路に入力するよにしたも
のである。

第７図は従来の周波数特性調節器（以下トーンコントロ
ーラと略称する）を具備した音！機器のブロック図であ
る。この第７図において、１はトーンコントローラ、６
は固定抵抗により構成された固定アッテネータ、７は可
変抵抗で構成したボリウムである。

トーンコントローラ１は特定の周波数帯域の利得、減衰
量を設定し、周波数特性を変化させるもので、オーディ
オ信号の周波数スペクトルを変えることができる。

一方、ボリウム７はオーディオ信号の全帯域を一律に任
意のレベルだけ減衰させるものである。

次に、動作について説明する。トーンコントローラ１の
周波数特性を第２図に示すような特性に設定した場合、
トーンコントローラのゲインは周波数帯域ＡにおいてＯ
（ｄＢ）であり、周波数帯域Ｂではａ　（ｄＢ）である
。

このときのオーディオ信号のブロック間の各点における
入力点に対する相対的利得周波数特性を第８図（８）〜
第８図（（１）に示す、まず、第７図の固定アッテネー
タ６の入力信号ｉのレベルを第８図（ａｌに示すように
Ｏ（ｄＢ）とし、これをトーンコントローラｌの許容振
幅とする。

固定アッテネータ６の出力信号Ｉｉのレベルは第８図（
ｂｌに示すように全帯域でｂ　（ｄＢ）減衰される。

トーンコントローラ１での最大ブースト量（ゲインの最
大値）を考慮し、最大入力をあらかじめ低く設定してお
く必要がある。

つまり、トーンコントローラ１の許容入力にマージン量
ｂ　（ｄＢ）を確保する必要がある。マージン量ｂ　（
ｄＢ）の値はトーンコントローラ１での最大ブースト時
においても音声信号がクリップしないような値が選ばれ
る。

次に、第８図（Ｃ）に示すように、トーンコントローラ
１の出力は帯域Ｂでａ　（ｄＢ、）増幅される。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のトーンコントローラを具備した音響機器は以上の
ように構成されているので、ブーストしないときにはそ
のマージンは全（無駄となり、オーディオ信号のレベル
が必要以上に低下させられることになる。

したがって、結局はＳ／Ｎの低下を招き、オーディオ信
号の品質の低下につながる。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、トーンコントローラでブーストしないときや
、ブースト量の小さいときも常に良好なＳ／Ｎが確保さ
れたオーディオ偽゛号を得ることのできるトーンコント
ローラを具備したゲイン調節器を得ることを目的とする
。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係るゲイン調節器は、周波数特性調節器の前
段に設けられた第１の電子ボリウムと、この第１の電子
ボリウムと周波数特性ｊＪｉ　ｊＩｆｆ器およびこの周
波数特性調節器の後段に設けられた第２の電子ボリウム
とを連動させて動作制御を行うマイクロプロセッサとを
設けたものである。

〔作　用〕

この発明におけるマイクロプロセッサは周波数特性調節
器の周波数特性設定状態により、その利得量（ブース１
１に応じて、必要な分だけ第１の電子ボリウムで信号を
減衰させて周波数特性調節器に入力させるとともに、機
器全体としての減衰量と第１の電子ボリウムの減衰量と
の差分を第２の電子ボリウムの減衰量とする。

〔実施例〕

以下、この発明のゲインｉＪ４節器の実施例を図につい
て説明する。第１図はその一実施例の構成を示すブロッ
ク図であり、図中の１は周波数特性調節器として用いる
トーンコントローラ、２はアッテネータとしての第１の
電子ボリウムであり、トーンコントローラ１の前段に設
けられている。

このトーンコントローラ１の後段には第２の電子ボリウ
ム３が設けられており、トーンコントロ−ラ１、第１の
電子ボリウム２、第２の電子ボリウム３は連動するよう
になっており、この連動動作はマイクロプロセッサ４で
制御するようになっている。

すなわら、マイクロプロセッサ４はトーンコントローラ
ｌの周波数特性設定状態に応じて第１の電子ボリウム２
、第２の電子ボリウム３の減衰量を設定する。

第１の電子ボリウム２、第２の電子ボリウム３、マイク
ロプロセッサ４でこの発明のゲイン調節器５を構成して
いる。

トーンコントローラ１の周波数特性が第２図に示すよう
に周波数帯域Ｂでａ　（ｄｔｌ）のゲインを持つように
設定されており、かつゲイン調節器５全体としての減衰
量、ずなわら第１の電子ボリウム２と第２の電子ボリウ
ム３の減衰量の和が第３図に示すようにｃ　（ｄＢ）と
なるように設定されているときの利得周波数特性を第４
図（ａｌ〜第４図（Ｃ１に示す、Ｉ〜１ｖは第１図の各
ブロック間におけるオーディオ信号を示す。

第４図（ａｌにおいて第１の電子ボリウム２の入力信号
レベルを０　（ｄＢ）とする、これはトーンコントロー
ラｌの周波数特性設定がブースト量ゼロ、ずなわら増幅
させないときにコントローラ１のクリッピング歪が発生
しない許容レベルである。

マイクロプロセッサ４はトーンコントローラ１の周波数
特性設定状態が第２図のように設定されていることによ
り、これに応じてａ　（ｄＢ）分だけ第１の電子ボリウ
ム２で信号１を全帯域で減衰させる。これを第４図（ｂ
ｌの１１に示す、その結果、トーンコントローラ１の出
力点での利得周波数特性は第４図世）、第４図ｔｃ）の
ｉｉｉのようになり、最大レベルが０　（ｄＢ）を越え
ないようにすることができる。

もし、第１の電子ボリウム２で減衰させないときは第４
図世）のｉｉｉ　ａに示すように最大レベルはＱ　　（
ｄＢ）を超え、これはトーンコントローラ１でのクリッ
ピング歪みの発生を招く。

次に、マイクロプロセンサ４はゲイン調節器５′全体と
しての減衰量ｃ　（ｄＢ）　　（第４図（Ｃ））と第１
の電子ボリウム２の減衰量ａ　　（ｄＢ）の差分ｃ　−
ａ　　（ｃｌＢ）　　（第４図（Ｃ））だけ第２の電子
ボリウム３で減衰させ、この利得周波数特性は第４図ｆ
ｃｌの１ｖのようになる。

次に、各ブロック間でオーディオ信号の利得が変化する
様子を第５図に示す。なお、トーンコントローラｌの周
波数特性は第２図に示すように設定されているものとす
る。

第１の電子ボリウム２の入力信号１はトーンコントロー
ラｌの最大許容レベル（０（ｄＢ）　）にあるものとす
る。マイクロプロセッサ４はトーンコントローラｌの周
波数特性設定状態に応じて、それと同等量の減衰量、こ
こでは−ａ　　（ｄＢ）を第１の電子ボリウム２に制御
信号■にて設定させる。

次に、トーンコントローラ１では、マイクロプロセッサ
４からの制御信号Ｈにより帯域Ｂではゲインａ　（ｄＢ
）だけ増幅され、帯域Ａではレベルに変化のないように
する。また、マイクロプロセッサ４は制御信号Ｉと同時
に制御（ｉ号■を第２の電子ボリウム３に対し発生し、
ゲイン調節器全体としての減衰量−ｃ　（ｄＢ）から第
１の電子ボリウム２の減衰量−ａ　　（ｄＢ）を差し引
いた量−（ｃ−ａ）ｄＢの減衰量を第２の電子ボリウム
３に設定する。

その結果、第２の電子ボリウム３の出カイ３号ｉｖは結
果的に入力信号１に対し、帯域Ａでｃ　（ｄＢ）減衰さ
れ、帯域Ｂでｃ−ａ（ｄＢ）ｉｌ＆衰される。

これにより、トーンコントローラ１の出力レベル１ｕは
０　（ｄＢ）を超えることがなく、シかも、トーンコン
トローラ２の周波数特性の設定は出力信号に反映されて
いることが判る。

もし、この発明のようにせずに、トーンコントローラの
入力が最大許容入力レベルを超えないようにする方法と
しては、入力信号レベルをトーン、コントローラでの増
幅を予想して、十分に小さく讐しておく必要があり、Ｓ
／Ｎの低下を招き、音質の劣化につながる。

したがって、この発明の装置は良好なＳ／Ｎを保つ意味
で有意性がある。

また、上記実施例ではゲイン調節器５全体としての減衰
量がトーンコントローラｌのある帯域のゲインよりも大
きい場合を示したが、逆に上記減衰量が上記ゲインより
も小ざいときは、第１の電子ボリウム２の減衰量は、シ
ステム全体として設定された減衰量を越えないように制
限される。このとき、第２の電子ボリウム３の減衰量は
０　（ｄＢ）とする。

さらに、上記実施例では、トーンコントローラ１である
周波数帯域を増幅させる場合を示したが、逆に減衰させ
る場合は、マイクロプロセッサ４は第１の電子ボリウム
２においては減衰動作を行′わせない。

次に、マイクロプロセッサ４の動作を第６図に示すフロ
ーチャートにより説明する。この第６図において、まず
ステップ３１では、システムは図示しないスイッチ等の
入力装置によりある一定量の減衰量が新たに設定され、
かつ装置の電源が入った状態である。

このとき、ステップＳ２でシステム全体として設定され
た上記減衰量の設定値ｃ　（ｄＢ）がマイクロプロセッ
サ４により、上記スイッチ等の入力装置の設定状態から
検知される。

次に、ステップＳ３において、マイクロプロセッサ４は
図示しない他のスイッチ等の入力装置の設定状態から、
トーンコントローラ１のブースト量が設定されているか
否かを判断する。

このブースト量が検知されたとき、ステップＳ４に進み
、ブースト１ｉａ（ｄＢ）が検知される。

次に、ステップＳ５に進み、第１の電子ボリウム２の減
衰量がａ　（ｄＢ）とマイクロプロセッサ４により設定
される。

次に、ステップＳ６において、第２の電子ボリウム３の
減衰量がｂ　（ｄＢ）とマイクロプロセッサ４により設
定される。ここでｂ−ｃ−ａ（ｄＢ）が成り立つように
減衰量すは設定される。

最後にステップＳ７に進み、一連の制御動作を終了する
。また、ステップＳ３において、トーンコントローラ１
のブースト設定量が存在せぬ場合には、直ちにステップ
Ｓ７に進む。

なお、上記実施例では、周波数特性調節器にトーンコン
トローラｌを用いる場合を示したが、これを複数の特定
周波数のゲインをコントロールできる周波数補正器であ
るグラフインクイコライザを用いてもよい。

このとき、マイクロプロセッサ４はグラフィックイコラ
イザに設定された周波数特性により、第１、第２の電子
ボリウム２．３に減衰量を設定させる。

また、ディジタル信号処理においても、信号値は極力減
衰させないことが望ましく、また表現し得る最大値を越
えてはならないという意味にお′いて同じである。

したがって、この実施例をディジタル（６号処理におい
て用いて、同等の効果を得ることに多言を要さない。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、マイクロプロセッサ
によって、周波数特性調節器の周波数特性の設定状態に
基づいて第１．第２の電子ボリウムにおける全周波数帯
域の減衰量を周波数特性調節器のゲインと同等量に設定
するように構成したので、必要以上に周波数特性調節器
への入力信号を小さくすることがなく　、Ｓ／Ｎの悪化
を防止することができ、かつ、周波数特性調節器への入
力信号を周波数特性調節器への最大許容振幅以下にして
、クリッピング歪みの発生を防止することができる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるゲイン調整器の構成
を示すブロック図、第２図は同上実施例におけるトーン
コントローラの周波数特性の一例を示すグラフ、第３図
は同上実施例における第１゜第２の電子ボリウムの減衰
量の和の周波数特性の一例を示すグラフ、第４図（ａｌ
ないし第４図（Ｃ１はこの発明のゲイン調整器の減衰量
の周波数特性を第２図および第３図の各特性に基づいて
説明するための周波数特性図、第５図はこの発明のゲイ
ン調整器に入力された信号の振幅が各ブロックで推移す
る様子を第２図および第３図の特性に基づいて説明する
ための説明図、第６図はこの発明におけるマイクロプロ
セッサの制御動作を示すフローチヤード、第７図は従来
の音響機器の構成を示すブロック図、第８図［ａｌない
し第８図ｔｃ＋は従来の音響機器の減衰量の周波数特性
を第２図の特性に基づいて説明するための説明図である
。 １・・・トーンコントローラ、２・・・第１の電子ポリ
ウム、３・・・第２の電子ボリウム、４・・・マイクロ
プロセッサ、５・・・ゲイン調節器。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代理人　　　大　　岩　　増　　雄 ｘ′− （ａノ 第４ 図 第 図 第８図 手 続 補 正 書 （自発） 平成 年　　月 ζｂノ ２、発明の名称 ゲイン調節器 ３、補正をする者 代表者　志　岐　守　哉 ５、　補正の対象 明細書の特許請求の範囲および発明の詳細な説明の各欄
、図面 ６、　補正の内容 （１）　　明細書の特許請求の範囲を別紙の通り訂正す
る。 （２）　　同９頁５行の「利得Ｊを「振幅Ｊと訂正する
。 （３）　　同９頁１３行の「−ａ」を「ａ」と訂正する
。 （４）　　同１０頁１行の「−Ｃ」をｒｃ、と訂正する
。 （５）　　同１０頁２〜３行の［減衰量−−（ｃ　−ａ
）ｄＢ　Ｊを「減衰量ａ　［ｄＢＪを差し引いた量（ｃ
　−ａ）　［ｄＢＩ　Ｊと訂正する。 （６）　　同１０頁９行の「２」を「１」と訂正する。 （７）　　同１２頁６行の「ブースト量が」を「ブース
ト量の設定が」と訂正する。 （８）同１３頁１８行の「第１．第２の」を「第１の」
と訂正する。 （９）　　図面の第５図を別紙の通り訂正する。 ７、　添付書類の目録 （１）訂正特許請求の範囲　　　　　１通（２）訂正図
面　　　　　　　　　　１通特許請求の範囲 御するマイクロプロセ ッサを備えたゲイ ン調節器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 入力信号を減衰させる第１の電子ボリウムと、この第１
   の電子ボリウムの出力を入力しかつ周波数特性設定可能
   の周波数特性調節器と、この周波数特性調節器の出力を
   減衰させる第２の電子ボリウムと、上記第１および第２
   の電子ボリウムおよび上記周波数特性調節器を連動させ
   るとともに上記周波数特性調節器の周波数特性設定状態
   に応じて上記第１の電子ボリウムで上記入力信号を減衰
   させ、全体としての減衰量と第１の電子ボリウムの減衰
   量との差分を上記第２の電子ボリウムによる減衰量とす
   るマイクロプロセッサとを備えたゲイン調節器。